内容正文:
素养提升突破系列(一) 溶解度及溶解度曲线的应用
核心素养——变化观念与平衡思想
物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决简单的化学实际问题。能通过分析各物质的溶解度及溶解度曲线,寻找各种因素对物质溶解度的影响。
[真题体验]
(2017·全国卷Ⅲ,27题节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
有关物质的溶解度如下图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃ b.60℃
c.40℃ d.10℃
d [由溶解度曲线图可知,10℃时K2Cr2O7溶解度最小,而Na2Cr2O7、KCl、NaCl此时溶解度均大于K2Cr2O7,三者将主要存在于溶液当中,故此时得到的K2Cr2O7固体最多。]
[素养解码]
1.固体溶解度(S)[来源:学§科§网Z§X§X§K]
(1)含义:在一定温度下,某固体物质在100 g 溶剂中达到饱和状态时所溶解溶质的质量,叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。[来源:Z*xx*k.Com][来源:学。科。网]
(2)公式:S=×100 g。
(3)影响因素:影响固体物质溶解度的因素主要有溶剂种类和温度,大多数固体的溶解度随温度升高而增大,但Ca(OH)2却相反。
(4)常见固体物质的溶解度曲线:
2.气体溶解度
(1)含义:在一定温度下,气体溶于1体积水中达到饱和状态时的气体体积,常记为水∶气体=1∶x。[来源:学科网ZXXK]
(2)影响因素:温度和压强,温度越低、压强越大,气体的溶解度越大。
3.溶解度与结晶方法
(1)对于溶解度随温度升高而增大的固体物质(如KNO3等):常采用降温结晶的方法获得晶体,要经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤等步骤。
(2)对于溶解度随温度变化不大的固体物质(如NaCl等):常采用蒸发结晶的方法获得晶体。
(3)应用示例:
①KNO3固体中混有少量NaCl固体:加适量蒸馏水溶解,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,获得较纯净的KNO3固体。
②NaCl固体中混有少量KNO3固体:加适量蒸馏水溶解,蒸发浓缩至大量固体析出时,趁热过滤,从而获得较纯净NaCl固体。
[训练提升]
1.(改编题)已知四种盐的溶解度(S)曲线如图所示,下列说法不正确的是( )
A.将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体
B.将MgCl2溶液蒸干可得MgCl2固体
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2[来源:学#科#网Z#X#X#K]
B [因NaCl的溶解度受温度的影响不大,所以将NaCl溶液蒸干可得NaCl固体,A正确;MgCl2能够水解,加热水解平衡正向移动,氯化氢易挥发,将MgCl2溶液蒸干得到的固体为氢氧化镁,B错误;Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而增大且受温度影响变化较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,故Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,可用重结晶法提纯,C正确;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯氏制碱法生成NaHCO3的原理,NaCl的溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行,D正确。]
2.高氯酸铵可用作火箭推进剂,实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如图),其实验流程如下:
(已知氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠)
(1)80℃时浸取液冷却至0℃过滤,滤渣的主要成分为____________(写化学式)。
(2)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为_______________________。
解析 (1)80℃时浸取液主要含有NaClO4和NaCl,NaClO4溶解度受温度影响较大,而NaCl受温度影响很小,当冷却至0℃时,NaClO4会因温度降低溶解度减小而析出,所以滤渣中主要物质是NaClO4。(2)反应器中含有NaClO4,加入氯化铵饱和溶液后,根据不同物质的溶解度相对大小关系,可知溶解度最小的NH4ClO4首先结晶析出,发生反应的离子方程式为NH+ClO===NH4ClO4↓。
答案 (1)NaClO4 (2)NH+ClO===NH4ClO4↓
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物质的量
第 一 章
素养提升突破系列(一)
溶解度及溶解度曲线的应用
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第一章 物质的量
第1轮 化学
核心素养——变化观念与平衡思想
物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;能多角度、动态地分析化学变